Modeling and numerical calculation of piston-like oil displacement for doubly-periodic systems of field development

Abstract

С помощью новой двумерной модели мезомасштабных процессов оценивается влияние неоднородности температуры и влажности на образование вихревых структур в нижнем слое атмосферы. Вывод модели осуществляется на основе локально-равновесного подхода путем усреднения поперек слоя исходных трехмерных уравнений, описывающих мезомасштабные атмосферные процессы. Для замыкания системы, заключающегося в определении нелинейных слагаемых и значений на границах полей скорости, температуры и влажности через усредненные поля, используется точное решение исходной задачи, описывающее однородное по горизонтальным координатам течение. Это решение находится для бесконечного горизонтального вращающегося слоя в предположении несжимаемости воздуха в нижнем слое атмосферы и линейного распределения температуры и влажности подстилающей поверхности. Численные расчеты проводились методом сеток с помощью явной конечно-разностной схемы на сетке 200×200 узлов. Рассматривалась площадка 40 на 40 километров в северо-западной части города Перми и прилежащих окрестностях. Расчеты показали, что на фоне значительных горизонтальных градиентов температуры воздуха и влажности в нижнем слое атмосферы возникают вихревые структуры с вертикальной осью вращения. Появление вихревых структур обуславливается также конфигурацией зон значительных градиентов и их расположением относительно движущегося воздуха.Ключевые слова: моделирование пограничного слоя атмосферы, неоднородность температуры и влажности, численные расчеты TWO-DIMENSIONAL MODEL OF MESOSCALE PROCESSES IN THE LOWER ATMOSPHERE WITH ALLOWANCE FOR INHOMOGENEITY OF TEMPERATURE AND AIR HUMIDITY K.G. Shvarts, Yu.A. Shvarts and V.A. Shklyaev Perm State University, Perm, Russian FederationA new two-dimensional model of mesoscale processes is used to estimate the influence of temperature and air humidity heterogeneities on the formation of vortex structures in the lower atmosphere. The model has been developed on the basis of the local equilibrium approach by averaging the original three-dimensional equations for mesoscale atmospheric processes across the layer. To close the system of equations, an exact solution of the original problem describing the flow homogeneous with respect to horizontal coordinates is applied. The closure consists in determining the nonlinear terms and the values at the boundaries of velocity, temperature and humidity fields via the averaged field. The solution is obtained for an infinite horizontal rotating layer under the assumption of air incompressibility in the lower atmosphere and linear distribution of the temperature and humidity of the underlying surface. Numerical calculations were performed using a grid method, in which an explicit finite difference scheme is applied to a grid of 200×200 nodes. Computations were carried out for the 40×40 km area in the North-Western part of the city of Perm and its immediate vicinity with account for the underlying surface roughness. It has been found that the vortex structure with a vertical axis of rotation arises at significant horizontal...

Global Hydrocarbon Energy Potential of Euro-Asia or Solution of Navier-Stokes Equation for Deformed Micro-Structure of the Earth’s Porous Space

“…9; in the process of lithogenesis to depart into zones of compaction and de-compaction. The same abnormal filtration of HC cannot be described by parabolic equ's like thermal conductivity, and this required systematic integrated conjugation equ's for mass and energy transfer (Demyanov et al 2004, Kulesh et al 2005, Akbarov et al 2011, Berdnikov et al 2014, Astafiev et al 2015. Modification of differential equ's (DE) in view on their instant micro-structure is described in papers of Koser Е.…”